抽象
新しい薬 - いいえ、しかし、新しい "can-be-without-it-anymore"オーディオフォーマットが私たちの聴き取りに溢れています
部屋。 ダイレクトストリームデジタル（DSD）は、実際にはもうしばらく前から存在していましたが、
物理的なメディア、SACDと結婚し、オーディオファイルからまだ注目を受けていない
〜に値する。 最近では、高解像度オーディオのダウンロードに関心が高まっています。
DSDがニュースカバレッジの表面に突き進んだインターネット。 これを使用する魅力的な理由
10年以上前のSACDのエンコーディングスキームは、現在の新しい時代の便利な真理になっています。
高解像度のインターネットオーディオ。 本稿では、DSDの背景と性質、
近い将来に起こります。
DSDとは何ですか？
Direct Stream Digital（DSD）という用語は、SonyとPhilipsが共同で
SACDフォーマット。 フィリップス社が最初に開発したデルタシグマ変調処理済みのものです。
1970年代。 最初の幅広い市場参入は、1980年代後半から中間体として使用された
A / DおよびD / Aコンバータチップ内部のフォーマット。
オーバーサンプリングADC
オーバーサンプリングDAC
デルタシグマ
変調器
デルタシグマ
変調器
DSD
DSD
デジタル
デシメーション
フィルタ
デジタル
補間
フィルタ
PCM
データ
DSD
データ
DSD
DAC
アナログ
ローパス
フィルタ
アナログ
ソース
アナログ
出力
図1
図1は、A / D変換器を介してアナログソースをデジタルPCMに変換し、次に
D / A変換器を介して再びアナログに戻る。 A / Dには2つの異なるプロセスが内部的に含まれています。
1.デルタ - シグマ変調：アナログ信号は、非常に高いサンプリングでDSDに直接変換されます
レート。 アプリケーションと必要な忠実度に応じて、さまざまなアルゴリズムが使用されています。 彼らはできる
通常のCDレートと比較して、64ビットまたは128ビットでオーバーサンプリングされた1ビットDSDまたはマルチビットDSDを生成します。
デシメーションフィルタ：前のステップからのDSD信号をダウンサンプリングし、PCMに変換する。
ワード長が長くなり（たとえば16または24ビット）、サンプルレートがCDレートまたは低
高解像度のPCM形式の場合はその倍数です。
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D / Aプロセスは非常によく似ています。
PCM信号は、はるかに高いサンプルレートにアップコンバートされる。
2.デルタシグマ変調器を介してDSDに変換され（ワード長を短くするために）
3.アナログに変換されます。
この技術は、改善された線形性と、
大部分の信号処理の大部分がデジタル領域にシフトされた
そこでは電子部品のばらつきの影響を受けませんでした。 ほとんどがすぐに採用されました
1980年代後半から何らかの形で聴いていると言えるでしょう
それを知らずにDSDの
デジタルオーディオの経験だけでなく、科学の進歩とともに、私たちは
DSDからPCMおよびPCMからDSDへの変換のアルゴリズムは、音に深刻な影響を与える可能性があります
古典的な公式に基づいて開発されたときのパフォーマンス これらは比較的複雑です
アルゴリズムを使用し、「デジタルサウンド」または鳴動と表現する新しい現象を導入しました
効果。 したがって、ソニーとフィリップスのエンジニアリングチームがこれらのステップを削除する動機付け
アナログとデジタルの変換から完全に分離されています。 この単純化されたDSDパスは、
PCMパスは図1に示されている。 通常、信号経路における最も単純化されているように、
音質が改善されたため、最初のリスニングテストが驚異的だった
この形式は録音スタジオのためのアーカイブ形式とみなされていました。 それだけで何か言います
その音質の忠実度について 当時、録音スタジオはPCMフォーマットを使用することを検討していませんでした
そのアナログ録音をアーカイブします。
新しいDVDディスクフォーマットの普及は、同時期に起こりました。その所有者
古いレッドブックのCDフォーマットの代わりにそれを使用するべきかどうかという疑問がすぐに提起されました。
CD（ソニー、フィリップス）のライセンス保有者はもちろんそれを心配していました。
DSDエンコーディングスキームを使用して音楽をよりよく表現する競合するオーディオディスクを提案する
業界の要件。 本格的なフォーマット戦争はSACDとDVD-Audioの間で激怒し始めました。 幸いにも
SACDが勝利し、DSDは世界中のデジタルレコーディングスタジオで使用されています。
一方、DSD録音の大規模なライブラリは今日存在し、これらの録音の多くは
PCM変換として公開されました。
DSDは、主にSACD制作用に2.8224MHz（64 x 44.1kHz）のサンプルレートで使用されていますが、
機器も5.6448MHz（128×44.1kHz）の倍速で使用されています。 多くのスタジオではこれを使用しています
フォーマットを使用して、アナログ録音ライブラリをアーカイブします。 この倍速DSDの記録装置は
消費者がそれを使用して自分の最愛の人をアーカイブすることができるように、比較的安価に入手可能
ビニールやテープの録音をデジタル形式に変換して、それをオーディオファイル等級で直接再生する
D / Aコンバーター（Playback Designs製品など）をリスニングルームで快適に使用できます。
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高解像度オーディオフォーマットとしてのDSD
2.8224MHz（64×44.1kHz）のサンプルレートを持つDSD信号の理論上の周波数帯域幅は、
1.4112MHz。 これを96kHzのPCM信号と比較してください。理論的な帯域幅は48kHzまたは192kHzです
96kHzの帯域幅を有するPCM信号。 しかし、この広い帯域幅は価格で提供されます：純粋なDelta-
シグマ信号は1ビットに量子化されるため、それ自体では大きなダイナミックレンジを持たない。
そのため、デルタ - シグマコンバータでは、「ノイズシェーピング」と呼ばれるプロセスを組み込む必要があります
使用可能なオーディオ範囲（0〜20kHz）のダイナミックレンジを超えてから、
周波数。 このノイズシェイプのデルタシグマ信号はDSDと呼ばれます。 下の図2は、
2.8224MHzおよび5.6448MHzでサンプリングされたDSD信号の典型的なダイナミックレンジ。 ゆっくりと上昇する騒音
より高い周波数での床はまた、ある程度、過渡信号の聴力閾値
100kHzまで可聴であることが証明されています。
もちろん、倍速（5.6448MHz）のDSDは、0〜40kHzの拡張オーディオレンジを備えています
ノイズフロアは次に穏やかに上昇し始める。
図2はまた、様々なサンプルレートでの高解像度PCM信号の理論的ダイナミックレンジを示す。
PCM信号に通常存在する険しい煉瓦壁に注意してください。 それは非常に生成することができるそれらのbrickwallsです
プリリンギングなどの可聴の副作用、特別なアルゴリズムで処理されない場合（すべての再生
製品を設計する）。 設計上、DSDシグナルはこれらの副作用を生成しません。
1kHz
10kHz
100kHz
1MHz
2.8MHz
db
DSD @ 2.8224MHz
PCM @ 24 / 384kHz
DSD @ 5.6448MHz
DSD @ 2.8224MHz
PCM @ 24 / 192kHz
0
-50
-100
-150
-200
-250
PCM @ 24 / 96kHz
PCM @ 16 / 44.1kHz
図2
これからわかるように、DSDは次のような特徴があります。
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• オーディオ帯域の広いダイナミックレンジ（0〜20kHz）
• 高い周波数でゆっくりと上昇するノイズフロア（ブリックウォールなし）
• MHzまでの拡張周波数範囲
これにより、DSDは高解像度のオーディオ形式の選択に深刻な候補になります。 時にはDSDは
その高い周波数の内容が批判されている（図2参照）。 しかし、すべてのDACは、
実際にアナログ面に到達します。 このノイズは、一般に音楽信号に相関されず、
したがって、私たちの心理音響聴覚システムがフィルタリングするのは簡単ですが、ほとんどのリスナーは聞こえません
それ。 ダブルレートDSDは、この問題を解決するために、上昇するノイズフロアのランプを
周波数軸上で約20kHzにすることで、より高い周波数の絶対ノイズフロアをかなり低減します
劇的に。
インターネットダウンロードのボトルネック
明らかに、パッケージされたメディアはゆっくりと途切れています。 それはあまりにもオーディオフォーマットの進化を制限している
長いです。 コンピュータプラットフォームは、ある特定のフォーマットを他のフォーマットより優先しないので、
レコーディングエンジニアとプロデューサーがどのアプリケーションでどのフォーマットを使用するかを芸術的に決定する
市場。 世界でディスク圧縮プラントがますます少なくなり、高解像度のダウンロードの時代に
コンピュータは既に起動しています。 外部DACと組み合わせて高品質に構成すると
コンピュータを再生することは、強力なオーディオプラットフォームにすることができます。
現在使用されているさまざまな高解像度フォーマットは、非常に異なるビットレートを持つことができます。
インターネットからファイルをダウンロードするのにかかる時間に影響します。 図3は、
そのファイルのサイズは3分間の曲で、ダウンロード時間は5Mb /秒のインターネット接続を想定しています。
フォーマット
ファイルサイズ
ダウンロード時間
レッドブックCD（16 / 44.1kHz）
32MB
1分。
PCM 24 / 88.2kHz
95MB
2.6分。
PCM 24 / 96kHz
103MB
2.8分。
PCM 24 / 176.4kHz
190MB
5分。
PCM 24 / 352.8kHz（DXD）
380MB
10分。
DSD 2.8224MHz
127MB
3.4分。
図3
サンプルレートが96kHzを超えて増加するにつれて、PCMフォーマットは比較的大きなファイルを作成します。
ダウンロードするのに長い。 相手側のDSDのファイルサイズとダウンロード時間は、
24 / 96kHz PCMでありながら、図2のように優れた性能を発揮します。 多くの場合、DXD形式は
DSDの音質に関しては、この表から分かるように、DSDは約3倍のビット効率があります。 この
図2に示すように、DSDは平坦な周波数応答を持たず、
私たちの聴力が非常に限られた分解能しか持たない非常に高い周波数での分解能。 このため
理由とDSD記録の大きなライブラリが既に存在するという事実により、DSDが支配的になるかもしれない
高解像度ダウンロードのためのフォーマット。
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DSDファイルの再生
このコンピュータはファイルを読み込むための非常に優れたプラットフォームであり、ある場所から別の場所へのビットの入れ替え
ローカルおよび/またはリモートのユーザ制御のための様々な可能性を提供する。 他のどのマシンでも
タブレットPCやスマートフォン経由でのストレージ容量、アップグレード性、使いやすさ、制御性
今日の標準的なコンピュータの価格ではない。 しかし、コンピュータは一般的に良いものではありません
プラットフォームがアナログオーディオ信号と結合する - ファン、ディスクドライブ、CPU、補助機が多すぎる
機械的および電気的ノイズを生成し、非同期クロック信号で動作するプロセッサ。 この
このノイズに近すぎるとアナログオーディオ信号に非常に悪影響を与えます
環境。 幸いにも、これは非常に簡単に解決することができますが、重要な要素、DAC、
コンピュータの外にあり、離れています。 これは、もちろん、どのような
コンピュータと外部DACが必要です。 理想的には、そのようなリンクの要件は次のとおりです。
• オーディオフォーマットの制限なし
• サンプルレートの制限なし
DACをクロックマスターにする単一ケーブル（コンピュータはオーディオクロックを生成しません）
• 一般的なコンピュータの標準
• 長いケーブル長
Coax、AES / EBU、Toslinkなど、私たちがすでに知っている最も一般的なオーディオリンクには、
限界。 いずれもDSDをサポートしておらず、192kHz以上のサンプル周波数を処理することはできません
2つ目のケーブルを追加しなくてもクロックマスターの設定が可能です。 幸いにも、いくつかのオーディオ会社が集まった
90年代後半の大規模なソフトウェア会社の中には、
標準的なUSBインタフェースの上に実装することができます。 このプロトコルにはほとんど制限がありません
フォーマット、サンプルレート、またはクロックの設定が、基礎となるUSBプロトコルの伝送レート
許可する。 これはすべてのコンピュータ上で標準であり、最下位バージョンでさえあり、多数のUSB
ケーブルを15フィートの基本的なUSB制限をはるかに超えて走らせるエクステンダーがあります。 のように思える
勝者となったため、USBで利用可能なDACが増えているのは驚くべきことではありません
インタフェース。 将来的に最も優れたオーディオシステムが必要な場合は、
外付けUSB DACは予算内にある必要があります。
いくつかのDSDファイル標準があり、そのすべての歴史と理由があります：
• .dff：2000年にPhilipsによって導入されました。
• .wsd：2002年に日本の企業で構成された1ビットオーディオコンソーシアムによって導入されました。
• .dsf：2005年にSonyによって導入されました。この形式は.dffと非常によく似ていますが、
ライナーアート等のグラフィックスのようなメタデータを含み、これはビジュアル
関連する曲を再生している間の情報。 このフォーマットは、DSDディスクで使用されます。
ソニーのプレイステーション、一部のPC、一部のSACDプレーヤーで再生可能な記録可能なDVDメディア。
メタデータの追加容量のために、この形式は
優勢。
現在、3つのフォーマットがすべて使用されていますが、現在コンピュータで利用可能なほとんどの再生ソフトウェアは、すべての
それらのうち3つ。 それはソフトウェアベースのプラットフォームの美しさです、それは通常、ソフトウェア開発者だけがかかります
追加のファイル形式をサポートするための簡単なタスクがいくつかありますので、あまり気にする必要はありません
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これらの複数のファイル形式。 Korgの無料Audiogateソフトウェアを使用すると、
任意の形式から任意の形式にファイルを変換します。 いろいろなメーカーがすでに再生ソフトウェアを提供しています
任意のPCMサンプルレート、DSD、倍速DSDをサポートします。
再生ソフトウェアがDSDファイルを読み込むと、そのデータをUSBドライバに送信します。
USBを介して送信準備が整った容器に再配置される。 WindowsとApple OSの両方が動作しています
システムでは、USBオーディオ仕様を部分的にサポートするドライバが実装されています。
• WindowsはUSBオーディオを非常にうまく実装していないため、24 / 96kHzを超えるPCMをサポートすることはできません。 いいえ
DSDのサポート 言い換えれば、第三者のドライバが無くても、 Windows自体は高価では役に立たない
高解像度のオーディオ。 幸いなことに、プロオーディオ会社のSteinbergは高レベルのオーディオ
PCMのサンプルレートだけでなく、DSDもサポートしています。 それは
多くのメーカーがプロのデファクトスタンダードとなったことで広く使用されています
オーディオ業界。 また、オーディオ業界でも認知度が高まっています。
• Apple OSは、任意のPCM形式をネイティブサポートしています。 残念ながら、それはDSDをサポートしていません。
最近リリースされたOS 10.7では、これまでにない特別なモード（「整数モード」）が削除されています
関連するソフトウェアがそれを混乱させる危険なしにDSDを安全に送信するために使用される
PCM。 Appleは非常に閉鎖されたシステムを作成するため、PC /
Windowsプラットフォームとは異なり、
DSDファイルをネイティブに外部DACに再生するこの時点での選択肢は、DSDビットを
オペレーティングシステムがPCMであると考えるように、PCMコンテナを使用します。 それはソフトウェアに依存する
開発者とDACメーカーは、混乱のない十分な安全なガードを実装する
起こります（混乱がこれまでに起こった
起こる）。 いくつかの製造業者は、共通の方法を標準化するためのチームとして働いている
このため、DSDはDSDからの変換なしで通常のPCMパスを介してネイティブに再生することができます
再びPCMに戻って戻ってください。 この利点は、追加のドライバソフトウェアが必要ないことです。
アップル独自のUSBオーディオドライバは、どんな速度でもPCMとDSDをサポートできます。 ザ
Playback Designsの製品はすでにこのソリューションを実装しています。
Linuxプラットフォームは音楽サーバーにも使用されますが、ユーザーがコンピュータに精通していない限り、そうではありません
簡単な構成とソフトウェアとドライバのサポートは、WindowsとAppleの場合ほど大規模ではありません
プラットフォーム。 私の知る限り、再生ソフトウェアとDSDをサポートしているドライバはありません
この時点ではオペレーティングシステムです。
結論
DSDはあらゆるSACDで引き続き使用されていますが、
別のダウンロード形式。 その音の性能は、あらゆる高解像度PCM
多くのリスナーはそれが優れていると主張するでしょう。 そのビット効率だけでほぼ確実に
そのアプリケーションの成功。 昨日のオーディオ形式は、ハードウェアと強く結婚していました
キャリア（すなわち、ビニル、CD、SACDなど）であり、これは符号化フォーマットの進化を妨げていました。
PCMまたはDSD。 しかし今日、我々はハードウェアが同じものを課さない時代に入っている
限界。 ソフトウェア制御とコンピュータプラットフォームのおかげで、柔軟でアップグレード可能になっています。
これは、ストレージ、処理、単純な再生機能だけでなく、物理的なリンク（すなわち、
USB）を、音楽が作成されている場所まで、DACで使用できます。 昨日、エンコード形式
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ハードウェアキャリア（パッケージ化されたメディア）に適応しなければならなかった今日、テーブルは変わっています：ハードウェア
エンコーディング形式に適応します。 言い換えれば、今日のコンピュータ技術は
私たちは今日または明日のために選ぶかもしれません。 今日では、高レートのPCMと
DSD、明日はほとんどDSDかもしれない。
